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生物基化学纤维
 生物基化学纤维是以生物质为原料或含有生物质来源单体的聚合物所制成的纤维,产品具有生态环保、人体亲和、抑菌舒适、废弃物可生物降解等性能,已广泛应用于贴身内衣、衬衣、袜类、家纺等产品。为了让读者对生物基纤维有更全面的了解,本专栏将陆续刊登生物基纤维科普系列文章。本期为读者带来生物基化学纤维科普上半部分。 

合成纤维以石油为主要原料,石油作为一次性资源正面临日益枯竭的困境。同时,传统合成纤维还具有不易降解的特点,“白色污染”带来的危害已受到人们的高度关注。为适应绿色环保和可持续发展的需求,研究开发新型生物基化学纤维成为发达国家的战略计划。近年来,生物基纤维生产技术不断涌现,生物基纤维已经在服装和家纺等产品中获得广泛应用。 

什么是生物基化学纤维?生物基化学纤维有哪些品种?有哪些特点?所有生物基化学纤维都具有可降解的特点吗?……让我们一起来了解一下生物基化学纤维的方方面面。

 | 什么是生物基化学纤维? 

生物基纤维或生物源纤维(Bio-based fiber)是指利用可再生的生物体或生物提取物制成的纤维。以区别于用煤、石油等不可再生石化资源为原料生产的纤维。 

生物基纤维的品种很多,为了研究和使用上的方便,可以从不同角度对它们进行分类:

从生物学的属性,可分为动物质纤维、植物质纤维和微生物质纤维;

从产业分类,可分为农副产生物质纤维和海副产生物质纤维;

根据生产过程,生物基纤维可分为三大类。一是生物基原生纤维,经物理方法加工处理成后直接使用的动植物纤维;

二是生物基再生纤维,即以天然动植物为原料,经过物理或化学方法制成纺丝溶液,而后通过适当的纺丝工艺制备而成的纤维;

三是生物基合成纤维,即以生物质为原料,通过化学方法制成高纯度单体,而后经过聚合反应获得高分子量的聚合物,再经适当的纺丝工艺加工成的纤维。

生物基再生纤维和生物基合成纤维统称为生物基化学纤维。那么这两类纤维有何不同呢?生物基再生纤维不改变生物质大分子原有的化学结构,纺丝过程是对其物理形态的再造,它仅仅改变了聚集态结构,而生物基合成纤维的化学及物理性质取决于所使用的单体,它与单体来源无关。换言之,合成纤维可以用生物基单体也可用石油基单体,相同单体制成的纤维的性能就相同。生物基合成纤维强调的是其单体源于生物体。 

生物基化学纤维具有哪些特点? 

生物基化学纤维一直被认为是“绿色纤维”“生态纤维”“环保纤维”。那么生物基化学纤维具有哪些特点呢? 

首先,原料是植物、动物的副产物,具有可再生性,可以实现可持续发展。其次,生物基化学纤维具有较低的碳足迹:生物基化学纤维所含碳原子全部或者部分来源于生物质。以植物生物质为例,植物在生成的过程中吸收地球大气中的CO2利用光合作用合成新型含碳天然大分子。其废弃后无论是经过环境中的生物降解作用,亦或是燃烧转为 CO2,从全生命周期来看并不会生额外的碳排放。因此,生物基化学纤维具有整体减碳排放或者无增碳排放的特点。 

再次,大部分生物基化学纤维可呈现优异的生物降解性和生物相容性:根据具体化学结构的不同,一些生物基化学纤维可以在堆肥、自然环境和生物体内发生降解,以及具有较好的生物相容性,可应用于生物医用等领域。

 生物基合成纤维和生物可降解纤维是什么关系? 

近年来,随着全球对传统塑料等难以在自然环境中降解所造成的严重环境污 ,以及日益严峻的微塑料污染问题的关注,开发生物可降解塑料及纤维制品变得尤为重要。特别是各国“禁塑令”的逐渐实施,一些具有潜在造成微塑料污染的制品将被禁止使用。然而,生物基化学纤维主要是指其原料中含有可再生植物生物质或动物生物质成分,而生物可降解纤维既可以来源于生物基,也可以来源于石油基,因此,生物基合成纤维≠生物可降解纤维

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